Lembaran Data Paparan LED LTC-7500KG - Ketinggian Digit 0.72 Inci - Hijau AlInGaP - Voltan Hadapan 2.6V - Penyerakan Kuasa 70mW - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

LTC-7500KG ialah modul paparan LED tujuh segmen tiga digit berprestasi tinggi. Fungsi utamanya adalah untuk memberikan bacaan angka yang jelas dan terang dalam pelbagai jenis peralatan elektronik. Teknologi terasnya berdasarkan cip LED AlInGaP (Aluminium Indium Gallium Fosfida) yang ditumbuhkan pada substrat GaAs, yang terkenal dengan penghasilan cahaya hijau yang cekap. Peranti ini mempunyai muka hitam dengan segmen putih, menawarkan kontras yang sangat baik untuk kebolehbacaan optimum di bawah pelbagai keadaan pencahayaan.

1.1 Ciri Utama dan Kelebihan Teras

Paparan ini direka dengan beberapa kelebihan utama yang menjadikannya sesuai untuk aplikasi yang menuntut. Ketinggian digit 0.72 inci (18.4 mm) memberikan aksara yang besar dan mudah dibaca. Segmennya adalah berterusan dan seragam, memastikan penampilan yang konsisten merentasi semua digit dan segmen. Ia beroperasi dengan keperluan kuasa yang rendah, menyumbang kepada reka bentuk yang cekap tenaga. Gabungan kecerahan tinggi dan kontras tinggi, bersama-sama dengan sudut pandangan yang luas, memastikan paparan boleh dilihat dari pelbagai kedudukan. Tambahan pula, ia menawarkan kebolehpercayaan keadaan pepejal dan dikategorikan untuk keamatan bercahaya, membolehkan padanan kecerahan dalam persediaan pelbagai paparan. Pakejnya bebas plumbum dan mematuhi arahan RoHS.

1.2 Penerangan Peranti dan Pasaran Sasaran

Peranti ini khususnya ialah paparan katod sepunya multiplex dengan titik perpuluhan sebelah kanan. Reka bentuk multiplex mengurangkan bilangan pin pemacu yang diperlukan, memudahkan litar antara muka. Pasaran sasarannya merangkumi spektrum luas peralatan elektronik biasa di mana penunjukan angka yang boleh dipercayai diperlukan. Ini merangkumi peralatan automasi pejabat, peranti komunikasi, panel kawalan industri, instrumentasi, perkakas rumah, dan elektronik pengguna. Reka bentuk ini mengutamakan kejelasan, kebolehpercayaan, dan kemudahan integrasi.

2. Parameter Teknikal dan Tafsiran Objektif

Bahagian ini memberikan analisis objektif terperinci tentang ciri-ciri elektrik, optik, dan terma paparan LTC-7500KG, berdasarkan semata-mata pada data yang diberikan dalam lembaran spesifikasi.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan maksimum mutlak menentukan had di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Ini bukan keadaan operasi.

• Penyerakan Kuasa per Segmen:70 mW. Ini ialah kuasa maksimum yang boleh diserakkan dengan selamat oleh satu segmen LED tanpa risiko terlalu panas.
• Arus Hadapan Puncak per Segmen:60 mA. Arus ini dibenarkan hanya di bawah keadaan berdenyut dengan kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1 ms. Ia digunakan untuk mencapai kecerahan serta-merta yang sangat tinggi, bukan untuk operasi berterusan.
• Arus Hadapan Berterusan per Segmen:25 mA pada 25°C. Arus ini menurun secara linear pada kadar 0.28 mA/°C apabila suhu ambien (Ta) meningkat melebihi 25°C. Sebagai contoh, pada 85°C, arus berterusan maksimum yang dibenarkan adalah kira-kira 25 mA - (0.28 mA/°C * 60°C) = 8.2 mA.
• Julat Suhu Operasi dan Penyimpanan:-35°C hingga +105°C. Peranti boleh disimpan atau dioperasikan dalam julat penuh ini.
• Keadaan Pateri:Peranti boleh menahan pateri gelombang atau refluks di mana suhu pateri pada titik 1/16 inci (≈1.6mm) di bawah satah dudukan tidak melebihi 260°C selama 3 saat. Suhu badan komponen itu sendiri tidak boleh melebihi penarafan suhu maksimum semasa pemasangan.

2.2 Ciri-ciri Elektrik dan Optik

Parameter ini diukur di bawah keadaan ujian piawai (Ta=25°C) dan mewakili prestasi tipikal.

• Keamatan Bercahaya Purata (I_V):Ini ialah parameter kecerahan utama. Pada arus hadapan (I_F) 1 mA, keamatan biasanya 1050 µcd (mikrokandela), dengan minimum 500 µcd. Pada 10 mA, keamatan tipikal meningkat dengan ketara kepada 11550 µcd. Pereka bentuk mesti memilih arus pemacu berdasarkan kecerahan yang diperlukan dan pertimbangan terma.
• Panjang Gelombang Pancaran Puncak (λ_p):571 nm (tipikal). Ini ialah panjang gelombang di mana keamatan cahaya yang dipancarkan adalah tertinggi.
• Separuh Lebar Garisan Spektrum (Δλ):15 nm (tipikal). Ini menunjukkan ketulenan spektrum; nilai yang lebih kecil bermaksud cahaya yang lebih monokromatik.
• Panjang Gelombang Dominan (λ_d):572 nm (tipikal). Ini ialah panjang gelombang yang dirasai oleh mata manusia, menentukan warna hijau.
• Voltan Hadapan per Cip (V_F):2.6 V (tipikal), dengan minimum 2.05 V, pada I_F=20 mA. Reka bentuk litar mesti mengambil kira penurunan voltan ini dan variasinya dari cip ke cip.
• Arus Songsang per Segmen (I_R):Maksimum 100 µA pada voltan songsang (V_R) 5V. Parameter ini adalah untuk tujuan ujian sahaja; operasi pincang songsang berterusan adalah dilarang.
• Nisbah Padanan Keamatan Bercahaya:2:1 maksimum (untuk kawasan cahaya yang serupa). Ini bermaksud perbezaan kecerahan antara mana-mana dua segmen di bawah keadaan pemacu yang sama (I_F=1mA) tidak boleh melebihi faktor dua.
• Bunyi Silang:≤ 2.5%. Ini menentukan jumlah maksimum cahaya yang tidak diingini dari segmen yang tidak bertenaga apabila segmen bersebelahan dinyalakan, selalunya disebabkan oleh pantulan optik dalaman.

3. Penjelasan Sistem Pengkategorian

Lembaran data menunjukkan bahawa peranti ini \"dikategorikan untuk keamatan bercahaya.\" Ini membayangkan sistem pengkategorian digunakan, walaupun kod kategori khusus tidak disenaraikan dalam petikan yang diberikan. Dalam pembuatan LED, pengkategorian ialah proses menyusun LED berdasarkan parameter yang diukur seperti keamatan bercahaya (kecerahan), voltan hadapan (V_F), dan panjang gelombang dominan (warna).

• Pengkategorian Keamatan Bercahaya:LED dikumpulkan ke dalam kategori berdasarkan output cahaya mereka pada arus ujian piawai. Ini memastikan konsistensi kecerahan merentasi pelbagai paparan yang digunakan dalam produk yang sama. Nisbah padanan keamatan 2:1 dalam lembaran data adalah jaminan prestasi yang bergantung pada pengkategorian ini.
• Pengkategorian Voltan Hadapan:LED juga mungkin dikategorikan mengikut V_F mereka. Menggunakan LED dari kategori V_F yang sama dalam litar yang didorong secara multiplex atau selari membantu memastikan pengagihan arus yang seragam dan kecerahan yang konsisten.
• Pengkategorian Panjang Gelombang/Warna:Untuk LED berwarna seperti jenis hijau AlInGaP ini, pengkategorian mengikut panjang gelombang dominan (λ_d) memastikan warna yang konsisten. Nota amaran yang mengesyorkan penggunaan \"paparan LED kategori yang sama\" untuk pemasangan berbilang unit secara langsung menangani keperluan untuk mengelakkan \"masalah ketidaksamaan warna.\"

Pereka bentuk harus berunding dengan pengilang untuk maklumat kod kategori khusus apabila membuat pesanan untuk aplikasi yang memerlukan padanan warna atau kecerahan yang ketat.

4. Analisis Lengkung Prestasi

Walaupun petikan PDF yang diberikan merujuk kepada \"Lengkung Ciri-ciri Elektrik / Optik Tipikal\" pada halaman 7/10, graf khusus tidak disertakan dalam kandungan teks. Biasanya, lengkung sedemikian untuk paparan LED akan merangkumi:

• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Arus Hadapan (Lengkung I-V):Graf ini akan menunjukkan bagaimana output cahaya meningkat dengan arus pemacu. Ia biasanya tidak linear, dengan kecekapan sering menurun pada arus yang sangat tinggi.
• Voltan Hadapan vs. Arus Hadapan:Ini menunjukkan ciri I-V diod, yang sangat penting untuk mereka bentuk litar had arus.
• Keamatan Bercahaya Relatif vs. Suhu Ambien:Lengkung ini menunjukkan bagaimana output cahaya berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Ia adalah kritikal untuk mereka bentuk sistem yang beroperasi dalam julat suhu yang luas.
• Taburan Spektrum:Graf yang memplot keamatan cahaya terhadap panjang gelombang, menunjukkan puncak pada ~571nm dan lebar spektrum.

Lengkung-lengkung ini adalah penting untuk memahami tingkah laku peranti di bawah keadaan bukan piawai dan untuk mengoptimumkan litar pemacu untuk prestasi, kecekapan, dan jangka hayat.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Pakej dan Lukisan

LTC-7500KG ialah pakej 30-pin, dual-in-line. Dimensi utama dari lukisan termasuk:

• Lebar pakej keseluruhan: Kira-kira 45.72 mm.
• Ketinggian digit: 18.4 mm (0.72 inci).
• Jarak pin (pitch): 2.54 mm (0.1 inci), pitch DIP piawai.
• Jarak baris ke baris: 10.16 mm (2.54 mm * 4).
• Diameter pin: 0.45 mm. Diameter lubang PCB yang disyorkan ialah 0.9 mm untuk membolehkan kemasukan dan pateri yang mudah.

Toleransi untuk kebanyakan dimensi adalah ±0.25 mm. Nota khusus menangani variasi pembuatan yang dibenarkan seperti anjungan hujung pin (±0.4 mm), bahan asing pada segmen, pencemaran dakwat, gelembung, dan lenturan pemantul.

5.2 Sambungan Pin dan Pengenalpastian Polarity

Peranti menggunakan konfigurasi katod sepunya multiplex. Terdapat tiga pin katod sepunya, satu untuk setiap digit (Digit 1, Digit 2, Digit 3). Anod untuk setiap segmen (A-G dan DP) untuk ketiga-tiga digit dibawa keluar ke pin individu. Struktur ini membolehkan mikropengawal menyalakan satu digit pada satu masa dengan menarik katod sepupunya rendah sambil memberikan isyarat tinggi kepada anod segmen yang dikehendaki. Dengan mengitar melalui digit dengan pantas (multiplexing), ketiga-tiga digit kelihatan terus menyala. Jadual pinout memberikan pemetaan khusus untuk semua 30 pin. Pin 1 dikenal pasti dalam lukisan, menetapkan orientasi.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

Pengendalian dan pemasangan yang betul adalah kritikal untuk kebolehpercayaan.

• Pateri:Peranti boleh menahan suhu pateri 260°C selama 3 saat pada titik 1.6mm di bawah satah dudukan. Profil refluks bebas plumbum piawai atau pateri gelombang yang serasi dengan keperluan ini harus digunakan.
• Tekanan Mekanikal:Elakkan menggunakan alat atau kaedah pemasangan yang tidak sesuai yang mengenakan daya tidak normal pada badan paparan, kerana ini boleh menyebabkan kerosakan fizikal.
• Aplikasi Filem Corak:Jika filem hiasan digunakan di bahagian depan, ia menggunakan pelekat sensitif tekanan. Tidak disyorkan untuk membiarkan sisi filem ini bersentuhan rapat dengan panel/penutup depan, kerana daya luar boleh menyebabkan filem beralih.

7. Keadaan Penyimpanan

Untuk mengelakkan degradasi, terutamanya pengoksidaan pin, paparan LED harus disimpan dalam pembungkusan asalnya di bawah keadaan berikut:

• Suhu:5°C hingga 30°C.
• Kelembapan Relatif:Di bawah 60% RH.

Penyimpanan di luar spesifikasi ini boleh menjejaskan kebolehpaterian dan prestasi jangka panjang.

8. Cadangan Aplikasi dan Pertimbangan Reka Bentuk

Berdasarkan bahagian \"Amaran\", beberapa garis panduan reka bentuk dan aplikasi kritikal mesti diikuti.

8.1 Reka Bentuk Litar

• Kaedah Pemacu:Pemanduan arus malar sangat disyorkan berbanding pemanduan voltan malar. Ini memastikan keamatan bercahaya yang konsisten tanpa mengira variasi dalam voltan hadapan (V_F) cip LED individu.
• Had Arus:Litar mesti direka untuk membekalkan arus pemacu yang dimaksudkan merentasi keseluruhan julat V_F yang mungkin (2.05V hingga 2.6V tipikal).
• Arus Operasi Selamat:Arus pemacu berterusan yang dipilih mesti diturunkan berdasarkan suhu ambien maksimum yang dijangkakan dalam aplikasi, menggunakan faktor penurunan 0.28 mA/°C dari 25°C.
• Perlindungan:Litar pemanduan mesti termasuk perlindungan terhadap voltan songsang dan lonjakan voltan sementara semasa permulaan kuasa atau penutupan. Pincang songsang boleh menyebabkan penghijrahan logam, meningkatkan arus bocor atau menyebabkan litar pintas.

8.2 Pengurusan Terma dan Persekitaran

• Pengurusan Terma:Melebihi arus operasi atau suhu yang disyorkan akan membawa kepada degradasi output cahaya yang teruk atau kegagalan pramatang. Pengudaraan yang mencukupi atau penyerap haba mungkin diperlukan dalam persekitaran suhu tinggi.
• Kondensasi:Elakkan perubahan pantas dalam suhu ambien, terutamanya dalam persekitaran kelembapan tinggi, kerana ini boleh menyebabkan kondensasi terbentuk pada paparan, berpotensi membawa kepada masalah elektrik atau optik.

8.3 Ujian dan Padanan

• Ujian Mekanikal:Jika produk akhir yang menggabungkan paparan ini mesti lulus ujian jatuh atau getaran, keadaan ujian harus dikongsi dengan pembekal untuk penilaian dan cadangan sebelum pemuktamadan reka bentuk.
• Padanan Paparan:Untuk aplikasi yang menggunakan dua atau lebih paparan dalam satu set (contohnya, panel berbilang digit), adalah disyorkan untuk menggunakan paparan dari kategori pembuatan yang sama untuk mengelakkan perbezaan ketara dalam kecerahan atau warna.

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

Walaupun perbandingan langsung dengan model lain tidak disediakan dalam lembaran data, pembeza utama LTC-7500KG boleh disimpulkan dari spesifikasinya:

• Teknologi:Penggunaan AlInGaP pada substrat GaAs untuk cahaya hijau menawarkan kecekapan tinggi dan kestabilan suhu yang baik berbanding teknologi lama.
• Pakej:Ketinggian digit 0.72 inci dalam pakej DIP 30-pin piawai menawarkan keseimbangan antara saiz dan kebolehbacaan, sesuai dengan banyak faktor bentuk produk sedia ada.
• Prestasi Optik:Gabungan kecerahan tipikal tinggi (11550 µcd @10mA), kontras tinggi (muka hitam/segmen putih), dan sudut pandangan yang luas adalah pakej yang kuat untuk antara muka pengguna.
• Pematuhan:Pembungkusan bebas plumbum dan mematuhi RoHS memenuhi peraturan alam sekitar moden.

10. Soalan Lazim (Berdasarkan Parameter Teknikal)

S: Bolehkah saya memandu paparan ini dengan pin mikropengawal 5V secara langsung?

J: Tidak. Voltan hadapan tipikal ialah 2.6V, dan perintang had arus siri sentiasa diperlukan untuk menetapkan arus yang betul. Memandunya secara langsung dari pin 5V mungkin akan melebihi arus maksimum mutlak dan memusnahkan LED.

S: Mengapakah arus puncak (60mA) jauh lebih tinggi daripada arus berterusan (25mA)?

J: LED boleh mengendalikan denyutan arus tinggi yang pendek kerana haba yang dihasilkan tidak mempunyai masa untuk menaikkan suhu simpang ke tahap berbahaya. Kitar tugas 1/10 dan lebar denyut 0.1ms memastikan kuasa purata kekal dalam had selamat. Ini digunakan untuk aplikasi yang memerlukan kecerahan puncak yang sangat tinggi.

S: Apakah maksud \"katod sepunya\" untuk litar pemandu saya?

J: Dalam paparan katod sepunya, semua katod (sisi negatif) LED untuk satu digit disambungkan bersama. Untuk menyalakan segmen, anda menggunakan voltan positif (melalui perintang) kepada anodnya dan menyambungkan katod sepunya digit yang sepadan ke bumi. Ini adalah bertentangan dengan paparan anod sepunya.

S: Bagaimanakah saya mencapai kecerahan seragam merentasi ketiga-tiga digit?

J: Gunakan multiplexing. Hidupkan hanya satu digit pada satu masa dengan mendayakan katod sepupunya. Nyalakan segmen yang dikehendaki pada digit itu. Kitar melalui ketiga-tiga digit dengan pantas (contohnya, pada 100Hz atau lebih cepat). Ketekalan penglihatan membuatkan semua digit kelihatan menyala dengan stabil. Pastikan arus puncak semasa setiap masa hidup ringkas digit memberikan kecerahan purata yang dikehendaki.

11. Contoh Aplikasi Praktikal

Senario: Mereka bentuk paparan pemasa digital.

Seorang pereka bentuk sedang mencipta pemasa undur yang memaparkan minit dan saat (MM:SS). Mereka memerlukan dua unit LTC-7500KG. Mikropengawal (contohnya, ARM Cortex-M atau PIC) akan mempunyai 6 talian kawalan katod sepunya (satu per digit) dan 8 talian kawalan segmen (7 segmen + titik perpuluhan). Perisian tegar akan melaksanakan rutin multiplexing. Arus pemacu akan ditetapkan melalui perintang had arus atau, lebih baik lagi, cip pemandu arus malar. Nilai arus akan dipilih berdasarkan kecerahan yang diperlukan dan suhu ambien maksimum di dalam selongsong pemasa. Untuk memastikan konsistensi visual, pereka bentuk akan menentukan kepada pembekal bahawa kedua-dua paparan harus dari kategori keamatan dan panjang gelombang yang sama.

12. Pengenalan Prinsip Operasi

LTC-7500KG beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam simpang p-n semikonduktor. Apabila voltan hadapan melebihi ambang diod dikenakan, elektron dari lapisan AlInGaP jenis-n bergabung semula dengan lubang dari lapisan jenis-p, membebaskan tenaga dalam bentuk foton (cahaya). Komposisi khusus semikonduktor AlInGaP menentukan panjang gelombang (warna) cahaya yang dipancarkan, dalam kes ini, hijau (~572 nm). Setiap digit terdiri daripada tujuh segmen LED berbentuk bar (A hingga G) dan satu titik perpuluhan (DP). Dengan mengaktifkan segmen ini secara selektif, sebarang digit angka dari 0 hingga 9 boleh dibentuk. Skema multiplexing secara elektronik berkongsi talian pemandu segmen merentasi semua digit, mengurangkan bilangan pin I/O mikropengawal yang diperlukan dengan ketara.

13. Trend Teknologi

Teknologi paparan LED terus berkembang. Walaupun LTC-7500KG menggunakan teknologi AlInGaP yang matang dan boleh dipercayai, trend industri yang lebih luas termasuk:

• Peningkatan Kecekapan:Penyelidikan sains bahan yang berterusan bertujuan untuk meningkatkan lumen-per-watt (keberkesanan) semua warna LED, mengurangkan penggunaan kuasa untuk output cahaya yang sama.
• Pengecilan:Terdapat trend ke arah pitch piksel yang lebih kecil dan paparan ketumpatan lebih tinggi, walaupun untuk aplikasi digit besar seperti ini, kebolehbacaan kekal paling utama.
• Integrasi:Sesetengah paparan moden mengintegrasikan cip pemandu terus ke dalam pakej modul, memudahkan litar luaran. LTC-7500KG mewakili pendekatan diskret tradisional yang menawarkan fleksibiliti reka bentuk maksimum.
• Pilihan Warna:Walaupun ini adalah paparan hijau monokrom, terdapat ketersediaan luas paparan tujuh segmen dalam warna lain (merah, kuning, biru, putih) menggunakan bahan semikonduktor berbeza seperti InGaN untuk biru/putih.

LTC-7500KG menduduki niche yang mantap untuk aplikasi yang memerlukan penunjukan angka yang teguh, sangat boleh dibaca, dan boleh dipercayai tanpa kos dan kerumitan paparan grafik penuh.